高三公开课：机械能守恒定律及应用（沭阳中学王浩）.ppt

机械能守恒定律及应用 本单元高考考试说明要求 本单元内容在近三年江苏高考中统计 可见 1 本单元是历年高考热点问题 必考内容 2 占分比例08年最大 占全卷的16 120 13 3 教学目标 1 掌握机械能的概念 2 理解机械能守恒定律条件与表达式意义 3 初步掌握用机械能守恒解题思路 1 机械能 动能与势能的总称 动能 物体因运动而具有的能量 重力势能 物体所受重力与高度 零势能面 的乘积 属于物体与地球共有 弹性势能 弹性材料因形变而具有的能量 如形变弹簧 挤压足球 弯曲竹片等 其中弹簧形变的弹性势能 知识提要 2 机械能守恒定律 内容 在只有重力或弹力做功的物体系统内 动能与势能可以互相转化 物体总的机械能保持不变 课本p23 公式 总量守恒观点 ek1 ep1 ek2 ep2 状态 状态 转化守恒观点 ek ep 重难点理解 1 机械能守恒定律内容理解 条件的理解 只有重力或弹力做功 守恒的理解 守恒观点或转化观点 2 重力势能相对性的理解 重力势能随着零势能面的选取而不同 研究重力势能时必须首先确定零势能参考面 3 应用机械能守恒定律解题的思路 明确研究对象 确定研究过程 判断是否守恒 列出守恒方程 例题分析 1 下列情况中 物体机械能守恒的有 a 重力对物体做功不为零 所受合外力为零b 沿光滑曲面下滑c 做匀变速运动时机械能可能守恒d 从高处以0 9g的加速度竖直下落 2 如图 小球由静止开始做自由落体运动 则小球从与弹簧相接触开始到弹簧压缩量最大过程中 a 小球的重力势能一直减少 且始终是正值b 小球的动能一直减少c 弹簧的弹性势能一直增大d 小球 弹簧 地球 组成系统机械能一直守恒 3 如图 把质量为0 5kg的石块从10m高处以300角斜向上方抛出 初速度是v0 5m s 求石块落地时的速度是大小 忽略空气的阻力 g 10m s2 分析 判断是否守恒 只有重力做功 石块机械能守恒 研究对象 石块 解一 以地面为零势能面 解法二 以抛出点为零势能面 解法三 用 ep ek求解 4 质量m 5 的小球系于弹簧的一端 套在光滑竖直圆环上 弹簧的另一端固定在环上的a点 环半r 0 5m弹簧原l0 r 0 5m 当球从图中位置c滑至最低点b时 测得vb 3m s 则在b点时弹簧的弹性势能ep大小 解 以 点为零势能面 以 点为零势能面 有 解 分析可知c 过程中 系统机械能守恒 思考1 描述小球过b点之后滑行时机械能的转化情况 并判断小球能否到达a点 为什么 思考2 若把小球换为质量m 2m 10kg其它条件不变 求小球m到达b点速度大小 思考3 情况 中小球到达的最高点与情况 是否相同 为什么 5 如图所示 两小球ma mb通过绳绕过固定的半径为r的光滑圆柱 mb 6ma 5 现将a球由静止释放 若a球能沿圆柱面到达最高点 求此时a球的速度大小 分析 研究过程 上升 下落 先判断 球机械能是否守恒 研究对象 a球 还是b球 困惑之一 r a球速度如何求解 困惑之二 球动能增大 重力势能也增大 球机械能不守恒 解 对ab系统机械能守恒 课堂小结 1 机械能 3 初步掌握用机械能守恒解题思路 2 机械能定律的内容与表达式 明确对象 确定过程 条件判断 列式求解 动能 重力势能 弹性势能 总量守恒观点 转化守恒观点 ek1 ep1 ek2